盾构近距离侧穿团结渠桥桩风险控制技术

以北京地铁16号线工程土建施工04合同段屯佃站~屯永区间盾构接收井盾构区间下穿团结渠及侧穿团结渠桥桩为例,针对盾构近距离侧穿团结渠桥桩风险控制进行研究,采用设定试验段的方法,总结盾构近距离侧穿桥桩时掘进参数,建立土压平衡,控制出土量,保证土舱压力,控制同步注浆压力、注浆量与掘进速度的协同作用,确保管片壁后的空隙充满,减小隧道围岩径缩、地层沉降。并采取径向注浆加固措施,确保盾构稳定、匀速通过团结渠及团结渠桥。同时对团结渠及周边地表进行实时监测,保证了团结渠桥的安全稳定。

浅埋破碎软岩地层盾构穿越老旧房屋施工关键技术研究

土压平衡盾构在埋深浅、裂隙发育的破碎软岩地层中、地表分布年代久远以及结构老旧的浅基础房屋等工况条件下,施工存在较大风险。该文针对此类工况,从掘进模式、精细化管控措施等方面展开论述,形成一套行之有效的施工应用技术,为类似工程提供参考和借鉴。

富水砂层中地铁盾构隧道下穿既有铁路病害桥施工的风险分析及控制措施

目的:在富水砂层中新建的地铁盾构隧道下穿既有铁路病害桥时,会增大施工风险,需对施工进行风险分析,并制定针对性的控制措施。方法:介绍了南昌轨道交通4号线起凤路站—七里站区间下穿京九铁路工程的概况,对该工程施工的风险进行了识别与分析。基于FLAC3D软件建立了数值模型,设置了与之相匹配的材料参数,以模拟盾构的掘进过程。设置了3种施工工况,对不同工况下的地面沉降、既有铁路路基沉降进行了数值计算,确定该工程采用工况三(地层注浆加固+框架涵加固)作为施工控制措施。针对工况三的控制措施,制定了实际施工的监测方案,并对实测数据进行了分析。结果及结论:合理的盾构机下穿参数可有效降低地面沉降和铁路路基沉降,工况三的控制措施可以很好地解决铁路病害桥敏感性高、整体稳定性差等问题,进而降低了盾构下穿施工的风险。

岩溶地区地铁隧道盾构施工风险识别与评价研究

贵阳市地铁3号线盾构施工区间岩体内存在多处溶孔、垂直溶洞和溶蚀破碎带,在这种复杂地质条件下,盾构施工工期长且施工技术复杂。采用可考虑多因素的层次分析法对岩溶地区地铁隧道盾构法施工风险进行研究:首先,根据工程现场资料及专家咨询意见建立岩溶隧道盾构法施工风险评价指标体系,包括盾构掘进风险、周边环境风险、自然及地质风险3个一级指标,盾构机选型与刀盘、刀具选型和盾构进出洞加固等13个二级指标和相应风险源;然后,利用层次分析法分别计算各个风险指标权重,并结合专家打分法对岩溶隧道盾构法施工风险进行综合风险指数计算;最后,根据计算得到的风险指数确定隧道施工风险等级,并给出相对应的风险控制措施。将该风险评价模型应用于贵阳市轨道交通3号线农学院站—花溪公园站区间盾构法施工中,得到总体风险等级为Ⅱ级,该结果与现场施工情况基本吻合,说明该模型具有较好的实用性。

青岛盾构隧道安全风险组段划分方法研究

盾构施工过程中常常发生因设备参数控制不合理而引发的风险,因此需要对盾构设备参数精细化控制,并建立完善的施工参数控制体系。在充分考虑盾构隧道穿越地层、埋深、上覆地层和地下水条件等因素的基础上,综合分析隧道所在区段内地面的环境状态,对盾构隧道进行了分类分段,最后结合实际工程对不同组段的盾构掘进参数进行了合理选取和有效控制。研究结果表明:该方法大大降低和规避了盾构施工中的安全隐患,有效控制了盾构施工中的安全风险。

大直径盾构隧道下穿高层建筑风险分析及沉降变形研究

大直径盾构隧道下穿高层建筑物是城市市政工程中经常遇到的施工状况,在盾构掘进过程中隧道周边土层会发生一定的变形,从而威胁到建筑物的结构安全稳定,对此类工程施工过程进行风险分析和结构变形计算是十分必要的。以此类工程施工为研究背景,采用数值模拟和原位监测的手段,发现大直径盾构掘进过程和掘进后对高层建筑沉降影响较大,并且盾构下穿过程对地下室底板和独立式桩基变形也有显著影响;采用洞内同步注浆有利于减少建筑物沉降。大直径盾构隧道下穿过程中应明确施工风险,严格控制掘进参数,制定有效沉降控制措施是降低施工风险的有效手段。

温州深厚软土地层盾构隧道建设的地质风险及控制研究

目的:温州地处东海之滨,根据温州市轨道交通既有勘察资料显示,约60%区间隧道洞身处于深厚淤泥及淤泥质软土地层中。而当前对深厚软土地层盾构隧道建设经验不足,需开展软土地层盾构隧道建设的地质风险分析并提出控制措施。方法:通过查阅和分析既有研究成果,探讨了软土地层盾构隧道建设的研究现状,在此基础上结合温州软土既有工程勘察实践,总结了其工程力学特性,借助有限元软件分析了隧道衬砌结构的受力特点,并基于软土盾构隧道病害的不利因素分析,进而提出风险控制措施。结果及结论:从温州深厚软土的工程力学特性和隧道衬砌结构受力特点出发,分析总结了深厚软土地层盾构隧道建设的地质风险,提出了以扰动控制为核心的相关控制措施,以供温州轨道交通及其他深厚软土地层盾构隧道建设。

盾构下穿的污水干管变形特征及控制标准研究

随着郑州城市规划布局的不断加快,对地下空间的开发力度也不断加大,地铁盾构隧道下穿管线不可避免,如何保证地铁隧道施工不影响管线的正常使用至关重要。针对郑州地铁某工程中盾构下穿某大直径污水管线引起地层扰动的问题,首先,基于MIDAS GTS NX有限元软件,结合荷载-结构法建立管线结构的三维力学数值模型,采用地层损失率的概念对区间内大直径污水管线变形特性进行计算分析;然后,结合目前规范规定及管线特性提出大直径污水管线变形的控制标准,依据控制标准提出风险控制等级;最后,通过有效的控制措施确保盾构安全下穿污水管线。该方法可为相似类型工程的变形特征分析和风险等级制定提供有益的参考和借鉴。

浩吉铁路白城隧道盾构施工风险点及应对措施

针对大断面土压平衡盾构法在白城铁路隧道施工过程中的应用,在盾构机型选配、始发井模式选择、盾构机装配、始发参数控制、管片制作和拼装等关键风险点,从安全和质量角度出发,刨析了施工过程中应采取的技术和措施,为同类工程施工提供借鉴。

地面坍塌第三方岩土风险管控在复杂岩溶条件下轨道交通盾构隧道中应用

岩溶区轨道交通隧道建设常会引起突水、涌泥、坍塌等问题。针对轨道交通建设过程中的坍塌风险,贵阳市公共交通投资运营集团在全国首创性引入地面坍塌第三方岩土风险管控体系。贵阳市轨道交通L3一期工程的桐木岭站—桃花寨站区间盾构大部分在土岩界面掘进,岩溶发育程度为中等~强发育区,地质条件和水文条件十分复杂,盾构掘进时地面坍塌风险大。采用地面坍塌第三方岩土风险管控体系,针对预警及时查出不密实或脱空区域,为设计和施工单位提供加固处理依据;同时,可检查加固处理效果。实践说明,采用地面坍塌第三方岩土风险管控体系可以取得理想成果。

越江地铁盾构隧道始发安全风险控制研究

研究目的:盾构出洞及始发的安全风险控制是盾构法隧道施工一个非常重要的环节。结合武汉轨道交通2号线地铁越江隧道泥水盾构工程实际,提出盾构出洞及始发施工的安全风险控制体系,并分析安全风险控制的工程效果,为类似工程提供有益参考。研究结论:(1)快速、有效、可靠地建立工程环境性状与盾构施工参数的平衡状态必须通过事前控制、事中控制和事后控制等完整的施工过程安全风险控制体系来实现;(2)始发过程中应按照有关规范沿隧道纵向轴线位置布设工程监测点,在盾构推进过程中进行跟踪监测,并利用地铁工程安全预警系统进行监测数据的动态分析、预警和反馈,为调整始发掘进段的施工参数提供决策依据。

盾构隧道穿越既有混凝土桥梁结构的风险控制指标

基于《公路桥梁承载能力检测评定规程》,确定桥梁承载能力计算参数;采用有限元法计算盾构隧道穿越既有混凝土桥梁结构时桥梁结构的剩余承载力和结构内力;选取桥梁结构的内力不大于剩余承载能力时的桥梁结构差异变形值,作为工程的最终风险控制指标;根据每个阶段控制步各监测控制点的变形规律,将最终风险控制指标分配给每个阶段控制步,得到工程的阶段风险控制指标。以地铁公主坟站—西钓鱼台站区间双洞盾构隧道穿越普惠桥工程为例进行仿真分析。结果表明:该工程的最终风险控制指标为中幅桥台竖向差异沉降不大于10.0mm;边幅桥台竖向差异沉降不大于5.0mm;桥台水平位移均不大于5.1mm;边幅桥台的差异变形越大,使得其各工况的内力相差较大;中幅及边幅桥台的变形随着隧道开挖面的接近及穿越南桥台逐渐增加,随着隧道开挖面离开北桥台逐渐减小;中幅桥台的竖向阶段风险控制指标明显高于边幅桥台的竖向风险控制指标,而二者水平向的阶段风险控制指标较为接近。

广州地区盾构施工风险及控制技术要点

结合广州地区已建和在建的数条地铁线路建设过程中存在的技术难点,针对含断裂带、残积土、软弱土、溶洞、"红层"及上软下硬等特殊地层,总结分析在这些复杂变化地质条件下盾构施工风险及主要的风险控制技术,为今后地铁建设提供一定的参考及指导。

北京地铁盾构隧道安全风险组段划分方法研究

针对盾构施工过程中的安全风险控制问题,提出将盾构隧道划分为不同的组段,然后确定各个组段内的主要盾构施工参数的控制范围,从而控制盾构施工过程中的安全风险的新思想。建立了北京地铁盾构隧道安全风险组段划分方法,该方法根据北京地区地层和盾构施工环境的特点将北京地铁盾构隧道划分为18种安全风险组段,北京地铁任何一个盾构隧道都是由这18种组段中的一种或几种组段组合而成。结合北京地铁大兴线01标黄村火车站站—义和庄站盾构区间工程实例介绍了组段划分的方法和各个组段内主要盾构施工参数的控制范围。研究工作为盾构施工过程中的安全风险控制提供了新方法,为盾构施工风险管理提供了新思路。

基于风险数据库的盾构隧道施工风险管理软件(TRM1.0)开发

较系统地介绍了一套盾构隧道施工风险管理与控制软件的功能和实现方法。软件以一个风险数据库作为后台数据支持。风险评估方法主要采用了专家调查法和CIM(Con-trolled Internal and Memory Models)模型,将风险指标作为评价标准,实现了对隧道风险辨识、风险评估和决策以及风险跟踪等风险管理的基本流程,建立了一套较为完备的风险管理体系。

盾构始发施工风险分析及控制技术研究

以济南轨道交通R1线王府庄站盾构始发为工程背景,结合工程地质条件,统计分析以往工程实例,归纳总结出盾构始发诱发安全事故的28个风险因素。采用专家调查法对风险清单进行对比分析,运用模糊层次分析法定量计算得到各层次风险权重,研究表明土体改良较差、洞口密封不当、盾构始发参数调节不当等因素是诱发盾构始发安全的关键问题。针对风险较大的环节提出相应的风险规避措施,为同类工程的风险辨识及防控技术提供了科学指导和参考经验。

粗粒径砂卵石地层中泥水平衡盾构下穿黄河掘进参数控制研究

兰州地铁1号线迎门滩站—马滩站区间隧道采用泥水盾构穿越黄河粗粒径砂卵石地层,是中国下穿黄河的首条地铁盾构隧道。总结兰州地铁1号线泥水盾构下穿黄河的经验,以及高水压粗粒径砂卵石地层盾构机选型、盾构掘进参数设定、穿越黄河风险控制等方面的经验,对泥水盾构在粗粒径砂卵石地层下穿黄河的风险控制和国产盾构机的发展具有重要价值。研究结果表明:泥水盾构下穿黄河掘进参数对风险控制十分重要,盾构推力、泥水压力、注浆压力与水压力密切相关;深层沉降实测表明泥水盾构掘进对地层变形控制效果好,盾构顶部仅约0.5D范围为轻微扰动区;掘进以平衡水压力为主,采用Terzaghi塌落拱理论计算的泥水压力值更接近实际。

盾构越江隧道囊状沼气爆炸风险的事故树分析

为保证盾构越江隧道工程顺利实施,利用事故树分析法对其开挖过程中的沼气爆炸风险进行了分析。首先建立了盾构隧道沼气爆炸事故树,并对其进行了定性分析。分析结果表明:沼气爆炸事故树共有81个最小割集,说明有81种途径能够导致沼气发生爆炸,故系统危险度高;有6个最小径集,说明有6种途径能够避免沼气发生爆炸。控制沼气溢出和提前释放沼气是控制沼气爆炸的关键因素。从沼气的释放、隧道通风、火源控制和沼气监测四方面提出了控制措施。

杭州庆春路过江隧道施工风险控制实例分析

介绍杭州庆春路过江隧道施工过程中的风险控制,分析盾构出洞时洞门涌泥水及加固区土体坍塌的原因、规避及处理措施;分析两线盾构先后穿越钱塘江大堤时大堤沉降明显不同的原因,结合工程实践提出泥水盾构过堤控制沉降的措施;分析工程中盾尾密封失效的原因,并介绍在江底高承压水地层中采用液氮冻结封堵地下水和修复盾尾刷的方法。工程实践表明,良好的洞门密封可以避免洞门涌水和加固区土体坍塌;持续降雨和泥水压力的剧烈波动会加剧大堤的沉降,而通过优化盾构掘进参数,可以降低盾构施工对大堤的扰动;液氮冻结法可以安全地封堵地下水,更换第一道尾刷并且增设一道尾刷的方案可以成功地消除盾尾漏浆涌水的风险。

超大直径泥水平衡盾构始发施工风险监控技术研究

利用盾构法施工超大直径隧道时盾构始发与到达环节是事故高发期,由此引发的工程事故屡见不鲜。为了最大程度降低盾构始发施工过程中的风险,提出盾构始发施工风险实时监控技术。该技术结合原位监测、工况实时记录、专家系统对盾构始发各关键工序进行实时监控,根据原位监测数据分析、盾构始发各工序衔接、工期等,综合评估各工序可能存在的潜在风险,可实时远程自动预警,并通过专家系统案例分析提出相应的风险解决方案。该技术在上海长江西路隧道工程中进行应用,取得比较理想的结果。